Úspech v mapovaní kompletnej neurónovej siete samcov a samíc červov je dôležitým pokrokom smerom k pochopeniu funkcie nervového systému.
Náš nervový systém je zložitým spojením nervov a špeciálnych buniek tzv neuróny ktoré prenášajú signály do rôznych častí tela. Ľudské mozog má miliardy neurónov, ktoré komunikujú prostredníctvom veľkej siete synaptických spojení. Pochopenie „elektrického zapojenia“ spojení v nervovom systéme je dôležité na pochopenie jeho kohéznej funkcie (funkcií) a na modelovanie správania organizmu.
V štúdii zverejnenej 3. júla v príroda, vedci opísali prvý kompletný diagram konektivity nervového systému oboch pohlaví zvieraťa – háďatka C.elegans. Táto malá 1 mm dlhá dospelá škrkavka má len asi 1000 buniek, a preto je jej nervový systém veľmi jednoduchý a má len asi 300-400 neurónov. C.elegans sa používa ako modelový systém v neurovede kvôli podobnosti s ľuďmi. Považuje sa za dobrý model na pochopenie zložitého ľudského mozgu pozostávajúceho z viac ako 100 miliárd neurónov. Skoršia štúdia, vykonaná pred viac ako tromi desaťročiami, zmapovala spojenie nervového systému u samíc škrkavky (hlíst). C.elegans aj keď menej podrobne.
V súčasnej štúdii výskumníci analyzovali už dostupné a tiež nové elektrónové mikrofotografie dospelých mužov a žien červy a poskladal ich pomocou špecializovaného softvéru na vytvorenie kompletných schém zapojenia oboch pohlaví. Tento diagram je ako „neurónová mapa“ a nazýva sa „konektóm“. Matricové diagramy obsahovali všetky (a) spojenia medzi jednotlivými neurónmi, (b) spojenia medzi neurónmi so svalmi a inými tkanivami a (c) synapsie medzi svalovými bunkami celého zvieraťa. Synaptické dráhy sú veľmi podobné u mužských a ženských červov, hoci počet synapsií sa líši v ich sile, a preto sú zodpovedné za charakteristické pohlavné špecifické mužské a ženské správanie na viacerých úrovniach. Podrobné mapovanie od senzorického vstupu po výstup z koncového orgánu pomáha odvodiť, ako tieto zvieratá reagujú na svoje vonkajšie prostredie a ktoré nervové spojenia sú zodpovedné za aké konkrétne správanie.
„Štruktúra“ nervového systému červa je dôležitým krokom ku kvantitatívnemu mapovaniu rôznych nervových spojení vo vnútri mozgu, jeho oblasti a nervového systému, aby bolo možné dešifrovať správanie červov. To, ako sa tieto zvieratá správajú, by mohlo pomôcť špecifikovať nervové spojenia, ktoré môžu zakolísať a spôsobiť ochorenie. Mnohé molekuly v nervovom systéme oblých červov sú podobné ľudskému nervovému systému. Táto štúdia nám môže pomôcť nakoniec pochopiť súvislosti v ľudskom nervovom systéme a ich vzťah so zdravím a chorobou. Keďže je známe, že mnohé neurologické a psychiatrické poruchy sú spôsobené nejakým problémom v tomto „zapojení“, pochopenie súvislostí nám môže pomôcť vyvinúť terapie na rôzne duševné choroby.
***
{Pôvodný výskumný dokument si môžete prečítať kliknutím na odkaz DOI uvedený nižšie v zozname citovaných zdrojov}
Zdroj (e)
1. Cook, SJ a kol. 2019. Konektómy celého zvieraťa oboch pohlaví Caenorhabditis elegans. Príroda. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG a kol. 1986. Štruktúra nervového systému háďatka Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056
